精品解析：新疆维吾尔自治区哈密市伊州区哈密市第十五中学2024-2025学年高二下学期7月期末物理试题

2024-2025学年第二学期期末考试高二物理试题 一、选择题（本题共12小题， 每题4分，共48分。1---8单项选择题，9—12是不定项选择题，全部选对的得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分） 1. 如图所示的各图所描述的物理情境中，产生感应电流的是（　　） A. 甲图中开关S闭合稳定后，线圈N中 B. 乙图矩形导电线圈平面垂直于磁场方向向右平移中 C. 丙图金属框从A位置向B位置运动，金属框中 D. 丁图矩形导电线圈绕水平轴OO′匀速转动中 2. 如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里．一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板．若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变？ A. 粒子速度的大小 B. 粒子所带的电荷量 C. 电场强度 D. 磁感应强度 3. 锂电池因能量高、环保无污染而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为 ，输出电流为，手机电池的内阻为 ，下列说法正确的是（ ） A. 充电器输出的电功率为 B. 一部分电能转化为化学能，化学能的功率为 C. 电池产生的热量为 D. 充电器的充电效率为 4. 有一个电流表G，内阻Rg＝30，满偏电流Ig＝1mA，要把它改装成为量程为0～3V的电压表，关于改装方法和改装后的电压表内阻，下列说法正确的是　　(　　) A. 并联一个0.05的电阻，电压表内阻是0.05 B. 并联一个2970的电阻，电压表内阻是3000 C. 串联一个0.05的电阻，电压表内阻是0.05 D. 串联一个2970的电阻，电压表内阻是3000 5. 在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服（如图甲）。图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A电线的电势。虚线表示电工周围某一截面上的等势线，c、d、e、f是等势线上的四个点。以下说法中正确的是（　　） A. 在c、d、e、f四点中，c点的电场最强 B. 在c、d、e、f四点中，f点的电势最高 C. 若将某电子由c移到f，电场力一定做负功 D. 将电子由d移到e电场力所做的功大于将电子由e移到f电场力所做的功 6. 某静电场的电场强度方向与x轴平行，在x轴上各点电势随坐标x的变化情况如图所示。现将一电子自处由静止释放（不计重力），则在间电场强度E、电子运动时的速度v、动能、电势能随坐标x变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图甲所示，匀强磁场垂直穿过矩形金属线框，磁感应强度 随时间按图乙所示规律变化，下列说法正确的是（ ） A. 时刻线框的感应电流方向为 B. 时刻线框的感应电流方向为 C. 时刻线框的感应电流最大 D. 时刻线框边受到的安培力方向向右 8. 如图所示，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场，若粒子射入的速率为，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为，相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则为（　　） A. B. C. D. 9. 如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内互相垂直的匀强磁场和匀强电场的强度分别为和。挡板S上有可让粒子通过的狭缝和记录粒子位置的胶片。平板S下方有强度为的匀强磁场。下列表述正确的是（ ） A. 质谱仪是分析同位素的重要工具 B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C. 能通过狭缝的带电粒子的速率等于 D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小 10. 如图8所示的电路，电源内阻不可忽略，电表为理想电表．当滑动变阻器的滑片向下滑动时（ ） A. 电流表A的示数减小 B. 电流表A的示数增大 C. 电压表V的示数减小 D. 电压表V的示数增大 11. 如图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，不计杆与导轨之间的摩擦．现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计．则此过程（  ） A. 杆的速度最大值为 B. 流过电阻R的电量为 C. 恒力F做的功等于回路中产生的焦耳热 D. 恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量 12. 在xOy平面内，有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E（图中未画出），由A点斜射出一质量为m，带电量为的粒子，B和C是粒子运动轨迹上的两点，如图所示，其中为常数。粒子所受重力忽略不计，以下说法中正确的是（　　） A. 粒子从A到C过程中电场力对它做 B. 粒子从A到C过程所经历的时间 C. 粒子经过C点时的速率 D. 粒子从A到B与从B到C过程所经历的时间相等 第二部分 非选择题（共52分） 二、实验题。（13题6分，14题6分，共12分。答案必须填写在答题卡上指定区域的指定位置。） 13. 某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω，为了使测量结果尽量准确，从实验室找出以下供选择的器材： A.电池组（3V，内阻约1Ω） B.电流表A1（0~3A，内阻0.0125Ω） C.电流表A2（0~0.6A，内阻约0.125Ω） D.电压表V1（0~3V，内阻4kΩ） E.电压表V2（0~15V，内阻15kΩ） F.滑动变阻器R1（0~20Ω，允许最大电流1A） G.滑动变阻器R2（0~2000Ω，允许最大电流0.3A） H.开关、导线若干 （1）上述器材中，电流表应选_________，电压表应选_________，滑动变阻器应选________（填写器材前的字母）。电路应选_________，（填甲图或乙图）。 （2）若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图，则读为____mm。 14. 为了测量一节旧干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材供选用： A．待测干电池一节 B．直流电流表（量程0 ~ 0.6 ~ 3 A，0.6 A挡内阻约为0.1Ω，3 A挡内阻约为0.02Ω） C．直流电压表（量程0 ~ 3 ~ 15 V，3 V内阻约为5 kΩ，15 V挡内阻约为25 kΩ） D．滑动变阻器（阻值范围为0 ~ 15Ω） E．滑动变阻器（阻值范围为0 ~ 1000Ω） F．开关，导线若干 （1）为了尽可能减少误差，其中滑动变阻器选_______（填代号）． （2）根据实验记录，画出的U-I图线如图所示，从中可求出待测干电池的电动势为________V，内电阻为____Ω． 三、计算题。（本题共4小题，共40分。按题目要求作答。解答时应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 15. 如图所示，a、b、c是匀强电场中的三点，已知a、b两点相距4cm，b、c相距10cm，ab与电场线平行，bc与电场线成60°角．将电荷量为＋2 × 10-8的点电荷从a点移到b点时，电场力做功为2 × 10-6J．求： ⑴a、b两点电势差； ⑵匀强电场的场强大小； ⑶a、c两点的电势差． 16. 如图所示，和为固定在水平面上的平行光滑金属轨道，轨道间距为。质量为的金属杆置于轨道上，与轨道垂直。整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度，在平行于导轨的拉力作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度。电路中除了电阻 之外，杆的电阻 ，其余电阻不计。求： （1）感应电动势和电流的大小； （2）杆两端的电压及外力的大小。 17. 如图，面积为0.2m2的100匝线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度随时间变化的规律是：，已知，，电容C＝30 μF，线圈A的电阻不计，求： （1）闭合S后，通过R2的电流强度大小； （2）闭合S一段时间后，再断开S，S断开后通过R2的电量是多少？ 18. 如图所示xOy坐标系,在第二象限内有水平向右的匀强电场,在第一、第四象限内分别存在匀强磁场,磁感应强度大小相等,方向如图所示．现有一个质量为m、电量为q的带正电的粒子在该平面内从x轴上的P点,以垂直于x轴的初速度v0进入匀强电场,恰好经过y轴上的Q点，且与y轴成450角射出电场,再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入第四象限的磁场．已知OP之间的距离为d(不计粒子的重力)．求： （1）O点到Q点的距离； （2）磁感应强度B的大小； （3）带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过x轴所用的时间． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期期末考试高二物理试题 一、选择题（本题共12小题， 每题4分，共48分。1---8单项选择题，9—12是不定项选择题，全部选对的得4分，选对但不全得2分，有选错或不答的得0分） 1. 如图所示的各图所描述的物理情境中，产生感应电流的是（　　） A. 甲图中开关S闭合稳定后，线圈N中 B. 乙图矩形导电线圈平面垂直于磁场方向向右平移中 C. 丙图金属框从A位置向B位置运动，金属框中 D. 丁图矩形导电线圈绕水平轴OO′匀速转动中 【答案】C 【解析】 【详解】A．甲图中开关S闭合稳定后，穿过线圈N的磁通量保持不变，所以线圈N中不产生感应电流，故A错误； B．乙图矩形导电线圈平面垂直于磁场方向向右平移中，穿过线圈平面的磁通量不变，所以线圈中不产生感应电流，故B错误； C．丙图金属框从A位置向B位置运动，金属框中磁通量发生变化，所以会在金属框中产生感应电流，故C正确； D．丁图矩形导电线圈绕水平轴OO′匀速转动中，穿过线圈的磁通量始终为零，所以在线圈中不会产生感应电流，故D错误。 故选C。 2. 如图，在两水平极板间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向里．一带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板．若不计重力，下列四个物理量中哪一个改变时，粒子运动轨迹不会改变？ A. 粒子速度的大小 B. 粒子所带的电荷量 C. 电场强度 D. 磁感应强度 【答案】B 【解析】 【详解】带电粒子以某一速度沿水平直线通过两极板，有．所以粒子所带电荷量改变，粒子运动轨迹不会改变，故B正确，ACD错误． 3. 锂电池因能量高、环保无污染而广泛使用在手机等电子产品中。现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图所示，充电器电源的输出电压为 ，输出电流为，手机电池的内阻为 ，下列说法正确的是（ ） A. 充电器输出的电功率为 B. 一部分电能转化为化学能，化学能的功率为 C. 电池产生的热量为 D. 充电器的充电效率为 【答案】B 【解析】 【详解】A．充电器电源的输出电压为 ，输出电流为，则充电器的输出电功率为，故A错误； BC．锂电池产生的热功率为 则一部分电能转化为化学能，化学能的功率为，故B正确，C错误； D．充电器的充电效率为，故D错误。 故选B。 4. 有一个电流表G，内阻Rg＝30，满偏电流Ig＝1mA，要把它改装成为量程为0～3V的电压表，关于改装方法和改装后的电压表内阻，下列说法正确的是　　(　　) A. 并联一个0.05的电阻，电压表内阻是0.05 B. 并联一个2970的电阻，电压表内阻是3000 C. 串联一个0.05的电阻，电压表内阻是0.05 D. 串联一个2970的电阻，电压表内阻是3000 【答案】D 【解析】 【详解】题目中要改装为一个电压表，所以应该串联一个电阻，电压表的内阻应该为，串联的电阻大小应该为； A．不符合题意，错误； B．不符合题意，错误； C．不符合题意，错误； D．正确． 【点睛】本题考查电表的改装，需要牢记改装为电流表需要并联电阻，改装电压表需要串联电阻． 5. 在维护和检修高压供电线路时，为了不影响城市用电，电工经常要在高压线上带电作业。为了保障电工的安全，电工全身要穿上用金属丝线编织的衣服（如图甲）。图乙中电工站在高压直流输电线的A供电线上作业，头顶上方有B供电线，B供电线的电势高于A电线的电势。虚线表示电工周围某一截面上的等势线，c、d、e、f是等势线上的四个点。以下说法中正确的是（　　） A. 在c、d、e、f四点中，c点的电场最强 B. 在c、d、e、f四点中，f点的电势最高 C. 若将某电子由c移到f，电场力一定做负功 D. 将电子由d移到e电场力所做的功大于将电子由e移到f电场力所做的功 【答案】C 【解析】 【详解】A．等差等势面越密集的位置电场线越密集，场强越大，则在c、d、e、f四点中，f点的电场最强，故A错误； B．因为B供电线的电势高于A电线的电势，电场线的方向大致由c指向f，由于沿电场方向电势降低，则在c、d、e、f四点中，c点的电势最高，故B错误； C．电子所受电场力的方向与场强方向相反，所以电子受力方向大致为fc方向，将某电子由c移到f，电场力做负功，故C正确； D．因为de两点电势差等于ef两点的电势差，根据可知，将电子由d移到e电场力所做的功等于将电子由e移到f电场力所做的功，故D错误。 故选C。 6. 某静电场的电场强度方向与x轴平行，在x轴上各点电势随坐标x的变化情况如图所示。现将一电子自处由静止释放（不计重力），则在间电场强度E、电子运动时的速度v、动能、电势能随坐标x变化的图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】A．图像的斜率反映的是电场强度的变化，段电场强度为定值，方向沿轴负方向，段电场强度为零，段电场强度大小与段相同，方向沿轴正方向，A错误； B．段电子所受电场力为恒力，沿轴正方向做匀加速直线运动，速度随时间均匀增大，段做匀速直线运动，段做匀减速直线运动，速度随时间均匀减小，B错误； C．段电场力做正功，电势能减小，C错误； D．根据动能定理 可知段电场力是恒力，做正功，动能均匀增加，段做匀速直线运动，动能不变，段做匀减速直线运动，动能均匀减小，D正确。 故选D。 7. 如图甲所示，匀强磁场垂直穿过矩形金属线框，磁感应强度 随时间按图乙所示规律变化，下列说法正确的是（ ） A. 时刻线框的感应电流方向为 B. 时刻线框的感应电流方向为 C. 时刻线框的感应电流最大 D. 时刻线框边受到的安培力方向向右 【答案】A 【解析】 【详解】AD．时刻穿过线框的磁通量向里增加，根据楞次定律结合安培定则可知，线框的感应电流方向为；根据左手定则可知，线框边受到的安培力方向向左，故A正确，D错误； B．时刻穿过线框的磁通量向里减少，根据楞次定律结合安培定则可知，线框的感应电流方向为，故B错误； C．时刻磁感应强度最大，穿过线框的磁通量最大，但磁通量变化率为0，所以线框的感应电动势为0，感应电流为0，故C错误。 故选A。 8. 如图所示，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点，大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同方向射入磁场，若粒子射入的速率为，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为，相应的出射点分布在三分之一圆周上，不计重力及带电粒子之间的相互作用，则为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设圆形区域磁场的半径为r，当速度为v1时，从P点入射磁场的粒子出磁场时与磁场边界的最远交点与入射点之间的距离等于该粒子做圆周运动的直径，出射点分布在六分之一圆周上，如图所示 根据几何知识可知轨迹圆的半径为 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 当速度为v2时，从P点入射磁场的粒子出磁场时与磁场边界的最远交点与入射点之间的距离等于该粒子做圆周运动的直径，出射点分布在三分之一圆周上，如图所示 根据几何知识可知轨迹圆的半径为 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 则有 故C正确，ABD错误。 故选C。 9. 如图是质谱仪的工作原理示意图，带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内互相垂直的匀强磁场和匀强电场的强度分别为和。挡板S上有可让粒子通过的狭缝和记录粒子位置的胶片。平板S下方有强度为的匀强磁场。下列表述正确的是（ ） A. 质谱仪是分析同位素的重要工具 B. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 C. 能通过狭缝的带电粒子的速率等于 D. 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小 【答案】AC 【解析】 【详解】A．质谱仪是分析同位素的重要工具，故A正确； B．根据带电粒子在平板S下方匀强磁场中的磁场偏转方向，根据左手定则可知，粒子带正电；则粒子在速度选择器中受向右的电场力和向左的洛伦兹力，由左手定则可知，速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外，故B错误； C．能通过狭缝的带电粒子的速率满足 解得，故C正确； D．带电粒子在平板S下方匀强磁场中运动时，根据洛伦兹力提供向心力得 解得 则粒子打在胶片上的位置距离狭缝的距离 可知粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越大，故D错误。 故选AC。 10. 如图8所示的电路，电源内阻不可忽略，电表为理想电表．当滑动变阻器的滑片向下滑动时（ ） A. 电流表A的示数减小 B. 电流表A的示数增大 C. 电压表V的示数减小 D. 电压表V的示数增大 【答案】BC 【解析】 【分析】先判断滑动变阻器的阻值如何变化，再用“串反并同”去分析． 【详解】AB.滑动变阻器的滑片向下滑动，电阻变小，电流表与滑动变阻器串联，所以示数变大，A错误，B正确； CD.滑动变阻器的阻值变小，电压表与滑动变阻器并联，所以示数变小，C正确，D错误． 【点睛】和滑动变阻器串联的电阻上的电压、电流、电功率变化趋势和滑动变阻器电阻值变化趋势相反，和滑动变阻器并联的电阻上的电压、电流、电功率和滑动变阻器电阻值变化趋势相同，即串反并同． 11. 如图所示，固定在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d，其右端接有阻值为R的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B的匀强磁场中．一质量为m（质量分布均匀）的导体杆ab垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，不计杆与导轨之间的摩擦．现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F作用下从静止开始沿导轨运动距离L时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）．设杆接入电路的电阻为r，导轨电阻不计．则此过程（  ） A. 杆的速度最大值为 B. 流过电阻R的电量为 C. 恒力F做的功等于回路中产生的焦耳热 D. 恒力F做的功与安培力做的功之和等于杆动能的变化量 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设杆的速度最大值为v，此时杆所受的安培力为 而且杆受力平衡，则有: 解得 故A错误； B．流过电阻R的电荷量为 故B正确； CD．根据动能定理得：恒力F做的功、安培力做的功之和等于杆动能的变化量，而杆克服安培力做的功，等于回路中产生焦耳热，恒力F做的功等于回路中产生的焦耳热和杆获得的动能之和，故C错误，D正确。 故选BD。 12. 在xOy平面内，有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E（图中未画出），由A点斜射出一质量为m，带电量为的粒子，B和C是粒子运动轨迹上的两点，如图所示，其中为常数。粒子所受重力忽略不计，以下说法中正确的是（　　） A. 粒子从A到C过程中电场力对它做 B. 粒子从A到C过程所经历的时间 C. 粒子经过C点时的速率 D. 粒子从A到B与从B到C过程所经历的时间相等 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据 W=qU 可得粒子从A到C过程中电场力做功为 故A错误； B．根据抛体运动的特点，粒子在x方向做匀速直线运动，相同水平位移，对应的运动时间相等，由对称性可知轨迹最高点D在y轴上，可令，根据牛顿第二定律有 解得 沿y轴方向，则有 ， 联立解得 则A到C过程所经历的时间 故B正确； C．由题可知，在DC段做类平抛运动，于是有 ， 解得 ， 故粒子经过C点时的速率 故C正确； D．由B项分析，粒子从A到B的时间为 粒子从B到C的时间为 故粒子从A到B与从B到C过程所经历的时间不相等，故D错误。 故选BC。 第二部分 非选择题（共52分） 二、实验题。（13题6分，14题6分，共12分。答案必须填写在答题卡上指定区域的指定位置。） 13. 某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω，为了使测量结果尽量准确，从实验室找出以下供选择的器材： A.电池组（3V，内阻约1Ω） B.电流表A1（0~3A，内阻0.0125Ω） C.电流表A2（0~0.6A，内阻约0.125Ω） D.电压表V1（0~3V，内阻4kΩ） E.电压表V2（0~15V，内阻15kΩ） F.滑动变阻器R1（0~20Ω，允许最大电流1A） G.滑动变阻器R2（0~2000Ω，允许最大电流0.3A） H.开关、导线若干 （1）上述器材中，电流表应选_________，电压表应选_________，滑动变阻器应选________（填写器材前的字母）。电路应选_________，（填甲图或乙图）。 （2）若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图，则读为____mm。 【答案】（1） ①. C ②. D ③. F ④. 乙图 （2）0.900 【解析】 【小问1详解】 [1][2]电池组电动势为3V，所以电压表应选D；通过粗测电阻丝的电阻约为5Ω，由 则电流表应选C； [3]为了调节方便，使电表示数变化明显，滑动变阻器应选用阻值较小的F。 [4]由 可知电流表应采用外接法，故电路应选乙图。 【小问2详解】 螺旋测微器的精确值为，由图可知金属丝的直径为 14. 为了测量一节旧干电池的电动势和内电阻，实验室准备了下列器材供选用： A．待测干电池一节 B．直流电流表（量程0 ~ 0.6 ~ 3 A，0.6 A挡内阻约为0.1Ω，3 A挡内阻约为0.02Ω） C．直流电压表（量程0 ~ 3 ~ 15 V，3 V内阻约为5 kΩ，15 V挡内阻约为25 kΩ） D．滑动变阻器（阻值范围为0 ~ 15Ω） E．滑动变阻器（阻值范围为0 ~ 1000Ω） F．开关，导线若干 （1）为了尽可能减少误差，其中滑动变阻器选_______（填代号）． （2）根据实验记录，画出的U-I图线如图所示，从中可求出待测干电池的电动势为________V，内电阻为____Ω． 【答案】 ①. D ②. 1.35 ③. 0.5 【解析】 【详解】(1)[1]在干电池的电动势和内电阻实验中，滑动变阻器应选用最大阻值较小的，这是为了便于调节； (2)[2] U-I图像的纵截距表示电源电动势，由图中可以读出为1.35V； [3] U-I图像的斜率表示电源的内阻， ． 三、计算题。（本题共4小题，共40分。按题目要求作答。解答时应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 15. 如图所示，a、b、c是匀强电场中的三点，已知a、b两点相距4cm，b、c相距10cm，ab与电场线平行，bc与电场线成60°角．将电荷量为＋2 × 10-8的点电荷从a点移到b点时，电场力做功为2 × 10-6J．求： ⑴a、b两点电势差； ⑵匀强电场的场强大小； ⑶a、c两点的电势差． 【答案】（1）100V （2）2500V/m （3）225V 【解析】 【详解】(1)a、b两点间的电势差为： (2)匀强电场的大小为： (3)b、c之间的电势差为 a、c之间的电势差为： 16. 如图所示，和为固定在水平面上的平行光滑金属轨道，轨道间距为。质量为的金属杆置于轨道上，与轨道垂直。整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度，在平行于导轨的拉力作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度。电路中除了电阻 之外，杆的电阻 ，其余电阻不计。求： （1）感应电动势和电流的大小； （2）杆两端的电压及外力的大小。 【答案】（1）， （2）， 【解析】 【小问1详解】 感应电动势为 感应电流为 【小问2详解】 杆两端的电压为路端电压，即 因金属杆做匀速运动，故合外力与安培力等大反向，故外力大小为 17. 如图，面积为0.2m2的100匝线圈A处在磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，磁感应强度随时间变化的规律是：，已知，，电容C＝30 μF，线圈A的电阻不计，求： （1）闭合S后，通过R2的电流强度大小； （2）闭合S一段时间后，再断开S，S断开后通过R2的电量是多少？ 【答案】（1）通过R2的电流大小0.4A，从左向右流过R1；（2）电容器的带电量是7.2×10﹣5C。 【解析】 【分析】根据法拉第电磁感应定律求出线圈产生的感应电动势，根据闭合电路欧姆定律求出电流强度的大小，根据楞次定律判断出感应电流的方向；断开S，电容器放电，所带的电量全部通过R2，闭合时，根据 求出R2所带的电量。 【详解】（1）根据 则有 A线圈内产生的感应电动势 S闭合后，电路中电流为 根据楞次定律可知，线圈A产生感应电流方向顺时针方向，那么通过R1的电流方向：从左向右流过R1。 （2）根据电容的公式，则有电容器的带电量为 【点睛】解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律，以及会用楞次定律判断感应电流的方向，会根据闭合电路欧姆定律求电流。 18. 如图所示xOy坐标系,在第二象限内有水平向右的匀强电场,在第一、第四象限内分别存在匀强磁场,磁感应强度大小相等,方向如图所示．现有一个质量为m、电量为q的带正电的粒子在该平面内从x轴上的P点,以垂直于x轴的初速度v0进入匀强电场,恰好经过y轴上的Q点，且与y轴成450角射出电场,再经过一段时间又恰好垂直于x轴进入第四象限的磁场．已知OP之间的距离为d(不计粒子的重力)．求： （1）O点到Q点的距离； （2）磁感应强度B的大小； （3）带电粒子自进入电场至在磁场中第二次经过x轴所用的时间． 【答案】①2d ② ③ 【解析】 【详解】（1）设Q点的纵坐标为h，到达Q点的水平分速度为vx，则由类平抛运动的规律可知 竖直方向匀速直线运动，有： 水平方向匀加速直线运动平均速度， 根据速度的矢量合成 可得 （2）粒子在磁场中的运动轨迹如图所示： 设粒子在磁场中运动的半径为R，周期为T．则由几何关系可知： 带电粒子进入磁场时的速度大小为 则由牛顿第二定律得： 联立解得： （3）粒子在磁场中运动的周期为 设粒子在电场中的运动时间为，则 设粒子在磁场中的运动时间为， 则总时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $